DOI: 10.1016/ j.ceramint.2020.08.133

核壳分层结构复合材料在众多储能设备中显示出巨大优势。尤其是，具有合理的结构成分和可控形态的结构化复合材料在增强电化学性能方面最为有效。在这项工作中，通过静电纺丝和两步水热反应设计并成功合成了MnO2@NiCo2O4@Ti3SiC2/CC（碳布）核-壳分层结构复合材料。Ti3SiC2/CC纳米纤维和核壳纳米阵列能够提高比电容和循环稳定性。在三电极系统中，当电流密度为1 A/g时，MnO2@NiCo2O4@Ti3SiC2/CC的比电容为1938.2 F/g，而在1-10 A/g之间的倍率性能保持率则为81.7％。此外，在5000次循环后观察到优异的循环稳定性，比电容保持率为55.4％。使用MnO2@NiCo2O4@Ti3SiC2/CC作为正极的全固态超级电容器在800 W/kg的功率密度下，显示出58.0 Wh/kg的高能量密度。结果表明，具有惊人电化学性能的MnO2@NiCo2O4@Ti3SiC2/CC有望用作超级电容器电极材料。

图1.（a）TSC/CC，（b，c）NCO@TSC/CC，（d-f）MO@NCO@TSC/CC的SEM图像，（g）MO@NCO@TSC/CC的EDS元素图。

图2.（a，b）MO@NCO@TSC/CC的TEM图像，（c）HRTEM图像，（d）TSC/CC，NCO@TSC/CC和MO@NCO@TSC/CC的XRD图。

图3.MO@NCO@TSC/CC的XPS光谱。

图4.（a）NCO@TSC/CC，（b）MO@NCO@TSC/CC的N2吸附-解附测量和孔隙分布插图。

图5.在三电极系统中NCO@TSC/CC和MO@NCO@TSC/CC的电化学性能。（a）MO@NCO@TSC/CC的CV曲线和（b）GCD曲线，（c）NCO@TSC/CC和MO@NCO@TSC/CC在不同电流密度下的比电容，（d）EIS谱图，以及（e）比电容比率，（f）MO@NCO@TSC/CC的循环稳定性。

图6.（a）MO@NCO@TSC/CC//AC固态非对称器件的示意图，（b）CV曲线，（c）GCD曲线，（d）在不同电流密度下的比电容，（e）循环稳定性。

图7.文献中MO@NCO@TSC/CC//AC全固态设备与其他设备的能量和功率密度比较。